专利名称：用于电子设备的输入设备以及具有该输入设备的电子设备的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种用于电子设备的输入设备以及具有该输入设备的电子设备。更具体地说，该输入设备包括滚子部件和至少一个邻近该滚子部件的按钮，以及包括该输入设备的电子设备。
背景技术：
许多电子设备包括输入设备，该输入设备被构造成用来控制该电子设备的某些方面或者功能。这些电子设备可以是移动终端，而该移动终端可以呈便携式电话、PDA(个人数字助理)等的形式，用户可以随身携带它，以通过无线通信发送/接收各种信息，例如，图像、语音以及文本消息，或者通过连接到预定服务器，接收各种服务。
因为除了根据用户要求执行的各种其他功能，例如，播放音乐、视频以及拍摄图片，移动终端还执行无线通信功能，所以该移动终端通常包括输入设备，该输入设备被配置成用来控制该移动终端的一个或者多个功能，而且该输入设备可以允许各种方式的输入。
例如，授予Sawada等人的第6,333,473号美国专利公开了一种输入设备，该输入设备可以旋转和按下，以提供信号。特别地，该输入设备可以提供5种不同信号(基于旋转的两种信号和基于向下位移的三种信号)。正如该专利所述，该输入设备包括框架部件24和两个可压下开关22A和22B。通过单独按下开关22A、单独按下开关22B以及同时按下开关22A和22B产生因为向下位移产生的三种信号。两种旋转信号基于旋钮25的旋转方向。正如该专利所述，在单独按下两个开关之一时，大多数压力施加到该开关，然而，因为框架构造24，某些力施加到相对的开关上。
这样，这些开关重复承受比所需力大的力。此外，因为难以同时按下两个开关22A和22B，所以必须提供单独的定时功能，以确定用户是否希望通过按下两个开关22A和22B产生第三种信号。因此，在等待检测两个开关22A和22B的按下时，消耗额外功率。
为了解决该问题，可以提供如图1所示的产生两种旋转信号和一种按下信号的输入设备。在主体300上设置旋转部件200。在旋转部件200的两侧分别设置按钮开关400，然而，因为用户手指的大小，该按钮开关必须设置最小间隔210，以确保在使用旋转部件200时，它们不被按下。
因为电子设备，而且特别是移动终端，变得更纤细，所以部件之间的间隔非常重要。因此，图1所示的输入设备留有多余的空间。
发明内容
根据本发明原理，提供了一种用于电子设备的输入设备，该输入设备包括基座；框架，它利用枢轴连接到基座；滚子部件，它由框架可旋转地支撑；以及至少一个按钮，它利用枢轴连接到基座的一侧。
在另一个方面，该至少一个按钮包括一对按钮，每个按钮分别位于靠近滚子部件的两端的基座上。
在不同方面，滚子部件包括柱形主体和轴部分。该轴部分支撑在框架上。
在又一个方面，该输入设备包括电路系统支撑衬底，位于基座的下面；转动传感器模块，用于检测滚子部件的转动，部分转动传感器模块位于电路系统支撑衬底上；以及多个开关，位于电路系统支撑衬底上，其中多个开关之一位于框架下面，而多个开关的另一个位于该至少一个按钮的下面。位于电路系统支撑衬底上的部分转动传感器模块可以是转动传感器。该转动传感器模块也可以包括位于滚子部件的轴部分上的环形磁铁，该环形磁铁可以具有多个交替的北极和南极。
在又一个方面，该输入设备可以包括位于环形磁铁与框架之间的棘轮磁铁。该棘轮磁铁被构造成用来对滚子部件的转动提供微小阻力。
在另一个方面，该输入设备可以包括位于电路系统支撑衬底与框架之间的弹性垫片。
同样根据本发明原理，提供了一种电子设备，该电子设备包括第一主体；第二主体，利用枢轴连接到第一主体；以及输入设备，位于第一主体中。该输入设备包括基座；框架，利用枢轴连接到基座；滚子部件，由框架可旋转地支撑；以及至少一个按钮，利用枢轴连接到基座的一侧。该电子设备可以是移动终端。
在另一个方面，第一主体可以包括小键盘，而第二主体可以包括显示模块。此外，该电路系统支撑衬底可以包括多个对应于小键盘而且可以控制显示模块的开关。
在另一个方面，第二主体可以包括凹槽部分，该凹槽部分构造成在关闭位置时覆盖输入设备，而不传递力到该输入设备。
根据下面所做的详细说明，本申请的另外的适用范围将变得更明显。然而，应该明白，尽管详细说明和具体例子描述了本发明的优选实施例，但是它们仅以说明的方式给出，因为根据详细说明，位于本发明的要旨和范围内的各种变更和修改对于本领域技术人员将变得显然。
根据下面给出的详细说明和仅作为例子给出的且因而对本发明没有限制意义的附图，可以更全面地理解本发明，其中图1示出根据现有技术的输入设备；图2示出根据本发明示例性实施例的输入设备的分解透视图；图3A示出图2所示输入设备的组装布置时的局部视图，而图3B示出图2所示输入设备中设置的磁布置的示意图；图4示出组装布置中的图2所示输入设备；图5示出含有图2所示输入设备的移动终端的分解透视图；以及图6示出图5所示移动终端在组装布置时的透视图。
具体实施例方式
现在将详细参考本发明的示例性实施例，附图中示出这些示例性实施例。下面将更详细地说明根据本发明的输入设备和包括该输入设备的电子设备。此外，尽管参考折叠式移动终端说明了本发明，但是本发明同样适合其他移动终端，包括条形移动终端、回转式移动终端和滑盖式移动终端以及其他电子设备。
如图2-4所示，输入设备100包括主体部分110，该主体部分110构造成枢转的并可旋转地支撑滚子部件120并枢转地支撑一对按钮130。优选地，每个按钮130的上表面133成形为与滚子部件具有相同的曲率半径，从而提供平滑且连续的外表。也可以仅设置一个按钮。信号检测部件140位于主体110的下面，而且配置该信号检测部件140，以分别通过转动传感器模块150和多个开关143检测转动和/或压力，下面将做更详细说明。
主体部分110包括基座113和框架111，该框架枢转地连接到基座113，以致框架111支撑滚子部件120，而且允许相对于基座113向下压滚子部件120。特别地，滚子部件120包括柱形主体121和支撑部件111a支撑在框架111中的轴部分123。轴部分123也可以是单根轴，柱形主体121安装在该单根轴上，或者每个轴部分可以安装在柱形主体121的端部，或者与柱形主体121形成一体。框架111还包括下表面111b，该下表面111b的形状允许滚子部件在框架111内旋转。在下表面111b上形成一对切口部分111c，以避免与转动传感器模块150干涉。
基座113限定开口区域113a，该开口区域113a允许滚子部件120部分地通过基座113，同时被框架111支撑。在基座的相对两侧上形成拱形部分113b，该拱形部分113b用于把滚子部件的轴123固定在基座113与框架111之间并限定输入设备100的旋转轴线I-I的位置。基座安装部分113d设置在框架113的一个边缘上，以使框架113可以安装到信号检测部件140。更具体地说，框架113连接到信号检测部件140的电路系统支撑衬底141。最后，在基座113上形成按钮支座113c，以通过形成在按钮130上的连接孔131，将按钮130连接到该基座。
在滚子部件120转动或者向着该信号检测部件140被向下压时，输入设备100产生信号。具体地说，转动传感器模块150检测框架113内的滚子部件120的正向旋转和反向旋转，并将该转动转换为信号。开关143之一设置在滚子部件120的下面，以致滚子部件120的向下位移引起框架111接触开关143。然后，被压下的开关发送信号。
在按下位于相应按钮130下面的开关143之一时，输入设备100也产生信号。如上所述，每个按钮130通过一对按钮支座113c枢转地连接到基座113。对应于每个按钮130的按钮支座113c限定枢轴线II-II，相应按钮130绕该枢轴线枢转。
弹性垫片145位于主体110的框架111与信号检测部件140之间。该弹性垫片可以由橡胶、硅树脂或者其它弹性材料形成，并有助于保护信号检测部件140。如图2所示，该弹性垫片包括对应于形成在电路系统支撑衬底141上的开关143和其它元件的多个隆起表面。
电路系统支撑衬底141优选地是薄的部件。多个开关143中的每一个均优选地是圆顶形开关。
如图2所示，转动传感器模块150包括环形磁铁151和被配置用于检测环形磁铁151的转动的诸如霍尔(Hall)IC的传感器153。特别地，环形磁铁151位于每个轴部分123上。如图3B所示，该环形磁铁包括多个交替的北极和南极。通过环形磁铁的转动，霍尔IC可以检测滚子部件120的转动，并且可以输出基于该转动的信号。
转动传感器模块150还可以包括棘轮磁铁155，该磁铁155为用户提供棘轮的感觉的棘轮磁铁。如图3A和3B所示，棘轮磁铁155被框架111支撑，而且布置在环形磁铁151的下面。在所示的特定实施例中，棘轮磁铁具有布置在南极上方而且对着环形磁铁的北极，以致滚子部件的转动使得靠近棘轮磁铁155的环形磁铁的极性交替。因为滚子部件120倾向于处于环形磁铁151的极性与棘轮磁铁的极性互补的状态下，这样使用户有棘轮的感觉。因此，如果滚子部件停止在环形磁铁的北极对着棘轮磁铁的北极的位置，则推动该滚子部件向前或者向后移动，直到环形磁铁151的极性与棘轮磁铁155的极性互补。
除了提供棘轮感觉外，通过对滚子部件120的转动提供微小阻力，棘轮磁铁还有助于阻碍滚子部件的转动。换句话说，在施加了转动力后，滚子部件120不能自由连续转动。
图4示出组装的输入设备100。如上所述，柱形部件121穿过基座113，基座113通过基座安装部分113d连接到电路系统支撑衬底141，并且可绕旋转轴线I-I旋转。按钮130覆盖基座的端部，而且可以绕由按钮支座113c限定的枢轴线II-II枢转。电路系统可印刷衬底141和弹性垫片145均部分地可见。显然，输入设备100可以轻而易举地接受施加到柱形主体121的转动力，而且该柱形主体可以在基座113内旋转。这样，可以提供将部件之间的浪费的空间量减到最小的紧凑的输入设备。
可以对柱形主体121和按钮130施加压力或者转动力，使得柱形主体121和按钮130接合信号检测部件140。开关143和转动检测模块150产生的每个信号可用来与移动终端一起产生不同的结果。例如，可以将滚子部件120的转动运动用作滚动功能，以向上和向下滚动，而对按钮执行的按下动作可以用于向左和向右滚动。有许多可以与输入设备100的操作相关联的不同功能。
图5和6示出一种折叠式移动终端，该折叠式移动终端具有第一主体160和枢转地连接到第一主体160的第二主体170。特别参考图5，与上面描述的输入设备相似的输入设备并入第一主体160。
第一主体160包括上部部分161和下部部分162。上部部分161包括小键盘163和开口161a，滚子部件120和按钮130可通过该开口延伸。电路系统支撑衬底141’和对应于小键盘163的附加开关143’代替电路系统支撑衬底141。电路系统支撑衬底141’提供移动终端的各种部件的控制，以及提供如上述的用于电路系统支撑衬底141的输入设备的功能。该输入设备包括基座安装部分113d，而且通过安装孔141’a连接到电路系统支撑衬底141’。弹性垫片145位于电路系统支撑衬底141’上。
如图6所示，在第二主体170处于打开位置时，通过第一主体上的开口161a露出滚子部件120和按钮130。第一主体161也允许通过小键盘163输入信息。麦克风164也设置在第一部分161上。上部部分161也包括与第二主体170配合以提供第二主体170的枢转性的延伸部分167。
下部部分162也可以包括用于对移动终端提供能量的电池盒165。
第二主体170包括显示模块171和扬声器173。凹槽部分175也形成在第二主体170中，并且布置成覆盖滚子部件120和按钮130，而不对其施加压力。显示模块171与电路系统支撑衬底141’配合以允许用户通过滚子部件120和按钮130以及小键盘163控制显示。如图6所示，通过使用按钮130向左和向右移动以选择项目1至5，和通过利用滚子部件120向上和向下滚动以在选定的项目2内选择，从而可以进行菜单选择。此外，通过向下压滚子部件120以选择子项目b，滚子部件可以用作输入键。如上所述，有许多不同功能可赋予滚子部件120和按钮130，而且上面的例子不是意于穷举的。
因此，本发明提供了下面的效果和优点。
首先，因为滚子部件位于可枢转的框架上，而该框架又安装在基座上，而且该按钮安装在基座上，所以可以提供更紧凑的输入设备。
其次，因为这种输入设备的多功能性，所以用它操作移动终端的许多不同部件，例如，照相机、视频播放器或者其它附加部件，而无需为各种部件的每种功能设立单独按钮。
尽管这样描述了本发明，但是，显然的是，可以以许多方式改变本发明。这种改变不认为是偏离本发明的主旨和范围，而且对于本技术领域技术人员将是显然的所有这些修改均意于包括在下面的权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于电子设备的输入设备，该输入设备包括基座；框架，利用枢轴连接到该基座；滚子部件，由该框架可旋转地支撑；以及至少一个按钮，利用枢轴连接到该基座的一侧。
2.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述至少一个按钮包括一对按钮，每个按钮位于靠近所述滚子部件的相对的端部的所述基座上。
3.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述滚子部件包括柱形主体和轴部分，该轴部分支撑在所述框架上。
4.根据权利要求3所述的输入设备，还包括电路系统支撑衬底，位于所述基座的下面；转动传感器模块，用于检测所述滚子部件的转动，该转动传感器模块的一部分位于所述电路系统支撑衬底上；以及多个开关，位于所述电路系统支撑衬底上，其中所述多个开关之一位于所述框架下面，而所述多个开关的另一个位于该至少一个按钮的下面。
5.根据权利要求4所述的输入设备，其中位于所述电路系统支撑衬底上的所述转动传感器模块的所述部分是转动传感器。
6.根据权利要求5所述的输入设备，其中所述转动传感器模块包括位于所述滚子部件的所述轴部分上的环形磁铁，该环形磁铁具有多个交替的北极和南极。
7.根据权利要求6所述的输入设备，还包括位于所述环形磁铁与所述框架之间的棘轮磁铁，该棘轮磁铁被构造成用来对所述滚子部件的所述转动提供微小阻力。
8.根据权利要求4所述的输入设备，还包括位于所述电路系统支撑衬底与所述框架之间的弹性垫片。
9.根据权利要求3所述的输入设备，还包括位于所述滚子部件的所述轴部分上的环形磁铁，该环形磁铁具有多个交替的北极和南极。
10.根据权利要求9所述的输入设备，还包括位于所述环形磁铁与所述框架之间的棘轮磁铁，该棘轮磁铁被构造成用来对所述滚子部件的所述转动提供微小阻力。
11.一种电子设备，包括第一主体；第二主体，利用枢轴连接到该第一主体；以及输入设备，位于该第一主体中，该输入设备包括基座；框架，利用枢轴连接到该基座；滚子部件，由该框架可旋转地支撑；以及至少一个按钮，利用枢轴连接在该框架的一侧。
12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述至少一个按钮包括一对按钮，每个按钮位于靠近所述滚子部件的相对的端部的所述基座上。
13.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述滚子部件包括柱形主体和轴部分，该轴部分支撑在所述框架上。
14.根据权利要求13所述的电子设备，还包括电路系统支撑衬底，位于所述基座的下面；转动传感器模块，用于检测所述滚子部件的转动，该转动传感器模块的一部分位于所述电路系统支撑衬底上；以及多个开关，位于所述电路系统支撑衬底上，其中所述多个开关之一位于所述框架下面，而所述多个开关中的另一个位于该至少一个按钮的下面。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中位于所述电路系统支撑衬底上的所述转动传感器模块的所述部分是转动传感器。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其中所述转动传感器模块包括位于所述滚子部件的所述轴部分上的环形磁铁，该环形磁铁具有多个交替的北极和南极。
17.根据权利要求16所述的电子设备，还包括位于所述环形磁铁与所述框架之间的棘轮磁铁，该棘轮磁铁被构造成用来对所述滚子部件的所述转动提供微小阻力。
18.根据权利要求14所述的电子设备，还包括位于所述电路系统支撑衬底与所述框架之间的弹性垫片。
19.根据权利要求13所述的电子设备，还包括位于所述滚子部件的所述轴部分上的环形磁铁，该环形磁铁具有多个交替的北极和南极。
20.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述第一主体包括小键盘，而所述第二主体包括显示模块。
21.根据权利要求20所述的电子设备，其中所述电路系统支撑衬底包括多个对应于所述小键盘并控制所述显示模块的开关。
22.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述第二主体包括凹槽部分，该凹槽部分被构造成用来在关闭位置时覆盖所述输入设备，而不传递力到该输入设备。
23.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述第一主体和第二主体限定移动终端。
全文摘要
提供了一种用于电子设备的输入设备，该输入设备包括基座；框架，利用枢轴连接到基座；滚子部件，由框架可旋转地支撑；以及至少一个按钮，利用枢轴连接到基座的一侧。也提供了一种电子设备，该电子设备包括第一主体；第二主体，利用枢轴连接到第一主体；以及输入设备，位于第一主体中。
文档编号H01H25/00GK101030497SQ20071008430
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月27日 优先权日2006年2月28日
发明者郑竣旭, 元彰排, 赵镇衡 申请人:Lg电子株式会社